[发明专利]巷道围岩离层位移监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及测量装置，特别涉及一种巷道围岩离层位移监测仪。

背景技术

目前，工程中检测位移的传感器和监测仪种类较多，各具特色，各有其适用范围，但是，对土木、水利、道路、矿山的开采及地下工程中岩体、巷道岩层内部的位移自动监测和预报的仪器却不多见，尤其是对高精度、大位移的实时自动监测几乎是空白，例如，在煤炭开采中巷道围岩内部压力突变引起的冲击矿压、煤炭回采时采掘对巷道顶(底)板、煤柱等岩层内部位移变化引起的冒顶、底臌、岩爆等引起的安全事故。至今尚缺少可靠的，能够实时自动监测和预报的仪器，尤其在煤炭开采中尚缺少在地面上实现对井下巷道位移不间断的实时自动监测和预报。

在已获授权的实用新型专利(专利号为ZL 200820123806.X)“栅盘式岩层位移检测仪”中，利用拉力线牵动位移轮，带动光栅盘转动，通过光电转换将与位移对应的光栅盘转动信息转换为电信号，从而快速和准确的检测出微小的岩层位移变化，可实现高精度、大位移检测。但是，依据上述专利制成的岩层位移监测仪，存在下面的不足之处：两片光栅盘在壳体内安装在一条轴线上，需要从壳体内引出上、下两段拉线，以传递位移和收紧拉线，制作工艺和结构较为复杂，同时由于软拉线易变形影响位移检测的精度。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种结构简单、操作方便、位移检测精度高的巷道围岩离层位移监测仪。

为达到上述目的，本发明提供的巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体和防护板，所述防护板安装在所述壳体的下方，所述壳体安装有离层位移传递机构、离层位移传感单元和信息采集处理单元，所述离层位移传递机构将岩离层位移传递到所述离层位移传感单元，所述离层位移传感单元的输出信号接至所述信息采集处理单元，两套所述离层位移传递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其两条中心轴线左、右相互平行，其中：

每套所述离层位移传递机构包括位移拉线、传动轴、传动轮、收紧带、收线轮、卷簧和锁紧装置，所述壳体的下侧壁安装有支撑块，所述传动轴的一个端部位于所述壳体内，所述传动轴的另一个端部自所述支撑块和所述壳体的侧壁伸出，传动轮、收线轮和锁紧装置安装在所述传动轴上，传动轮和收线轮通过锁紧装置相互紧固成为一体，所述卷簧和所述传动轮并排放置，卷簧轴安装在卷簧罩的侧壁上，卷簧罩安装在所述壳体外部的防护板上，所述收紧带的端部设有传动带卡头并卡装在所述传动轮上，所述收紧带的另一端与所述卷簧连接，所述防护板设有漏水孔，所述位移拉线一端固定在岩层内，另一端设有拉力线卡头并穿过所述漏水孔卡装在所述收线轮的T型卡槽中；

所述离层位移传感单元包括支撑电路板、T型台、光栅盘和光电耦合器，所述T型台和光电耦合器分别安装在所述支撑电路板上，所述光栅盘安装在位于所述T型台上端的所述传动轴上，所述光栅盘栅线部分插在所述光电耦合器凹槽里面；

所述信息采集处理单元通过另一电路板安装在所述壳体内。

本发明巷道围岩离层位移监测仪，其中所述离层位移传递机构还包括指示卷尺，收紧带与指示卷尺叠合并共同缠绕在所述卷簧上，所述指示卷尺通过所述收紧带与所述传动轮及所述光栅盘联动，所述离层位移传递机构设有外罩，所述指示卷尺的一端也与所述卷簧连接，另一端自所述外罩的上方伸出并设有位移刻度指示尺。

本发明巷道围岩离层位移监测仪，其中所述光栅盘与收线轮外径比例为2∶1。

本发明巷道围岩离层位移监测仪，其中所述漏水孔处安装有导向定位管，所述位移拉线由所述定位管中穿过。

本发明巷道围岩离层位移监测仪，其中所述壳体安装有RS485通讯接口，所述信息采集处理单元包括通信模块、电源模块、单片机和无线模块，所述单片机通过所述通信模块和RS485通讯接口与数据中心相连接，并通过所述无线模块与遥控器无线相连。

本发明巷道围岩离层位移监测仪，其中所述壳体上方安装有液晶显示器，所述液晶显示器与所述单片机相连。

为达到上述目的，本发明提供的另一种巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体和防护板，所述防护板安装在所述壳体的下方，所述壳体安装有离层位移传递机构、离层位移传感单元和信息采集处理单元，所述离层位移传递机构将岩层离层位移传递到所述离层位移传感单元，所述离层位移传感单元的输出信号接至所述信息采集处理单元，两套所述离层位移传递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其两条中心轴线左、右相互平行，其中：